CN105046676A - 一种基于智能终端的图像融合方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于智能终端的图像融合方法和设备，所述方法包括步骤：采集同一场景下不同对焦拍摄的多张图像；对所述图像进行预处理；将预处理后的所述图像进行图像配准处理；将经图像配准处理后的所有所述图像进行图像融合，获取合成图像；显示所述合成图像；所述设备包括图像采集模块、图像预处理模块、图像配准模块、图像融合模块以及图像显示模块。本发明将同一场景下不同对焦拍摄地两张图像通过图像融合技术进行图像融合，得到一张目标和背景都相对清晰的图像。

Description

一种基于智能终端的图像融合方法及设备

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种基于智能终端的图像融合方法及设备。

背景技术

近年来，随着智能终端技术的不断成熟，越来越多的用户开始使用智能终端进行拍照。由于智能终端具有携带方便，便于后续处理等有点，通过智能终端进行拍照成为用户们的一个较好的选择。

大多数情况下，同一个场景中的目标和背景处在不同的焦距上，正是由于这样的景深，导致智能终端在拍照的过程中始终有一方相对而言是比较模糊的。但是人们总希望两者兼得，既能够完美地展现目标，又能够清晰的呈现漂亮的背景。因此，如何使得智能终端的拍照效果更加清晰，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

鉴于上述问题，本申请记载了一种基于智能终端的图像融合方法，所述方法包括步骤：

采集同一场景下不同对焦拍摄的多张图像；

对所述图像进行预处理；

将预处理后的所述图像进行图像配准处理；

将经图像配准处理后的所有所述图像进行图像融合，获取合成图像；

显示所述合成图像。

较佳的，将经图像配准处理后的所有所述图像进行图像融合的过程包括步骤：

将经图像配准处理后的每张所述图像均分解为多张不同尺寸的子图像，获取每张所述图像的金字塔图像序列；

将所有相同尺寸的所述子图像进行融合，得到合成金字塔图像序列；

将所述合成金字塔图像序列进行重构，获取合成图像。

较佳的，利用金字塔图像序列生成的逆过程将所述合成金字塔图像序列进行重构。

较佳的，所述金字塔图像序列包括多层，每一层均设置有同一张所述图像分解后的所述子图像。

较佳的，在所述金字塔图像序列中，分辨率最低的所述子图像在所述金字塔图像序列的最上层，分辨率最高的所述子图像在所述金字塔图像序列的最下层。

较佳的，在所述金字塔图像序列中，上一层所述子图像的尺寸为与其相邻的下一层所述子图像的尺寸的四分之一。

较佳的，所述预处理包括图像平滑处理和/或去噪处理。

较佳的，采集同一场景下不同对焦拍摄的两张所述图像。

本发明还提供了一种基于智能终端的图像融合设备，所述设备包括：

图像采集模块，用以采集同一场景下不同对焦拍摄的多张图像；

图像预处理模块，与所述图像采集模块相连，用以对所述图像进行预处理；

图像配准模块，与所述图像预处理模块相连，用以对经预处理后的所述图像进行图像配准处理；

图像融合模块，与所述图像配准模块相连，用以将经图像配准处理后的所述图像进行图像融合，获取合成图像；

图像显示模块，与所述图像融合模块相连，用以显示所述合成图像。

较佳的，所述图像融合模块包括：

分解单元，与所述图像配准模块相连，用以将经图像配准处理后的每张所述图像均分解为多张不同尺寸的子图像，获取每张所述图像的金字塔图像序列；

融合单元，与所述分解单元相连，用以将所有所述金字塔图像序列中相同尺寸的所述子图像进行融合，获取合成金字塔图像序列；

重构单元，与所述融合单元相连，用以将所述合成金字塔图像序列进行重构，获取所述合成图像。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：本发明首先通过智能终端的摄像头采集同一场景下不同对焦的多张图像，接着对采集到的图像进行图像预处理操作和图像配准操作，最后通过图像融合方法对处理过的多张图像进行融合，输出一张目标和背景都相对清晰的图像。

附图说明

参考所附附图，以更加充分的描述本发明的实施例。然而，所附附图仅用于说明和阐述，并不构成对本发明范围的限制。

图1为本发明一种基于智能终端的图像融合方法的流程图一；

图2为本发明一种基于智能终端的图像融合方法的流程图二；

图3为本发明金字塔图像序列的结构示意图一；

图4为本发明金字塔图像序列的结构示意图二；

图5为本发明一种基于智能终端的图像融合设备的结构示意图一；

图6为本发明一种基于智能终端的图像融合设备的结构示意图二。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明基于智能终端的图像融合方法及设备进行详细说明。

实施例一

如图1所示，一种基于智能终端的图像融合方法，包括步骤：

采集同一场景下不同对焦拍摄的多张图像；

对所述图像进行预处理；

将预处理后的所述图像进行图像配准处理；

将图像配准处理后的所有所述图像进行图像融合，获取合成图像；

将所述合成图像进行显示。

具体来说，用户通过智能终端同时采集同一场景下不同聚焦点的多张图像，这些图像可以为两张。然后，对采集到的图像进行预处理，所述预处理包括图像平滑和/或去噪处理。经预处理后，根据特定规则对这些图像进行图像配准，使得所有图像的视场范围一直、分辨率相同。图像配准指的是，将不同事件、不同传感器(成像设备)或不同条件下(天气、亮度、拍摄位置和角度等)获取的两幅或者多幅图像进行匹配、叠加的过程。

最后，用户根据自身需求在融合模块中选择适当的图像融合方法进行图像融合，获取合成图像，将所述合成图像显示在所述终端的显示模块上。所述显示模块可以为液晶显示屏或触摸屏。其中，所述图像融合方法包括加权平均法、HIS融合法、KL变换融合法、高通滤波融合法、小波变换融合法等。

如图2所示，具体来说，将图像配准处理后的所有所述图像进行图像融合获取合成图像的过程包括步骤：

将图像配准处理后的每张所述图像均分解为多张不同尺寸的子图像；

将所有相同尺寸的子图像进行融合，得到合成金字塔图像序列；

将所述合成金字塔图像序列进行重构，获取合成图像。

其中，每张图像分解后的所有子图像均构成一金字塔图像序列，低分辨率的子图像在所述金字塔图像序列的上层，高分辨率子图像在所述金字塔图像序列的下层，上层图像的尺寸大小为前一层图像大小的1/4。如图3和图4所示，其为所述金字塔图像序列的结构示意图。在图3中，所述金字塔图像序列包括3层，分别为第0层、第1层和第2层；图4中，将分辨率最低的图像放置在塔顶处，将分辨率最高的图像放置在塔底处。将所有图像的金字塔图像序列表达在同一层上的图像按照一定的比例规则进行融合，获取合成金字塔图像序列。最后用金字塔图像序列生成的逆过程将所述合成金字塔图像序列进行重构，最终获得合成图像。

本发明首先通过智能终端的摄像头采集同一场景下不同对焦的多张图像，接着对采集到的图像进行图像预处理操作和图像配准操作，最后通过图像融合方法(对比度金字塔融合方法)对处理过的多张图像进行融合，输出一张目标和背景都相对清晰的图像。

实施例二

可根据实施例一提出的一种基于智能终端的图像融合方法，本实施例提出了适用于该方法的一种基于智能终端的图像融合设备。

如图5所示，一种基于智能终端的图像融合设备，包括：

图像采集模块，设置于所述智能终端上，用以采集同一场景下不同对焦拍摄的多张图像；

图像预处理模块，与所述图像采集模块相连，用以对所述图像采集模块采集到的所述图像进行预处理；

图像配准模块，与所述图像预处理模块相连，用以对所述图像预处理模块预处理后的所述图像进行图像配准处理；

图像融合模块，与所述图像配准模块，用以将所述经图像配准处理后的所述图像进行图像融合，获取合成图像；

图像显示模块，与所述图像融合模块相连，用以将所述合成图像进行显示。

此外，如图6所示，所述图像融合模块包括：

分解单元，与所述图像配准模块相连，用以将配准处理后的每张所述图像均分解为多张不同尺寸的子图像；

融合单元，与所述分解单元相连，用以将所有相同尺寸的子图像进行融合，得到合成金字塔图像序列；

重构单元，与所述融合单元相连，用以将所述合成金字塔图像序列进行重构，获取合成图像。

在图像融合设备中，用户首先通过图像采集模块采集同一场景下不同对焦拍摄的多张图像，这些图像传递至图像预处理模块后进行预处理，所述预处理操作包括图像平滑处理、去噪处理等。预处理后的图像输入至图像配准模块，对图像的分辨率等进行处理，使得所有图像的视场范围一致、分辨率相同。然后将这些图像输入至图像融合模块进行融合，获取合成图像，最终通过图像显示模块显示在所述智能终端上。其中，所述智能终端可以为手机、平板电脑等。

所述图像融合模块还包括分解单元，针对配准处理后的图像，分解单元对每一张图像都按照相同的方式进行分解处理，每张图像分解后的所有子图像均构成一金字塔图像序列，低分辨率的子图像在所述金字塔图像序列的上层，高分辨率子图像在所述金字塔图像序列的下层，上层图像的尺寸大小为前一层图像大小的1/4。融合单元将分解后的具有相同尺寸的所有子图像进行融合，构成了合成金字塔图像序列。最后，将所述合成金字塔图像序列进行重构，获取合成图像。所述重构过程为生成金字塔图像序列的逆过程。

本发明将同一场景下不同对焦拍摄地两张图像通过图像融合技术进行图像融合，得到一张目标和背景都相对清晰的图像。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。

Claims (10)

1.一种基于智能终端的图像融合方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

采集同一场景下不同对焦拍摄的多张图像；

对所述图像进行预处理；

将预处理后的所述图像进行图像配准处理；

将经图像配准处理后的所有所述图像进行图像融合，获取合成图像；

显示所述合成图像。

2.根据权利要求1所述的基于智能终端的图像融合方法，其特征在于，将经图像配准处理后的所有所述图像进行图像融合的过程包括步骤：

将经图像配准处理后的每张所述图像均分解为多张不同尺寸的子图像，获取每张所述图像的金字塔图像序列；

将所有相同尺寸的所述子图像进行融合，得到合成金字塔图像序列；

将所述合成金字塔图像序列进行重构，获取合成图像。

3.根据权利要求2所述的基于智能终端的图像融合方法，其特征在于，利用金字塔图像序列生成的逆过程将所述合成金字塔图像序列进行重构。

4.根据权利要求2所述的基于智能终端的图像融合方法，其特征在于，所述金字塔图像序列包括多层，每一层均设置有同一张所述图像分解后的所述子图像。

5.根据权利要求4所述的基于智能终端的图像融合方法，其特征在于，在所述金字塔图像序列中，分辨率最低的所述子图像在所述金字塔图像序列的最上层，分辨率最高的所述子图像在所述金字塔图像序列的最下层。

6.根据权利要求4所述的基于智能终端的图像融合方法，其特征在于，在所述金字塔图像序列中，上一层所述子图像的尺寸为与其相邻的下一层所述子图像的尺寸的四分之一。

7.根据权利要求1所述的基于智能终端的图像融合方法，其特征在于，所述预处理包括图像平滑处理和/或去噪处理。

8.根据权利要求1所述的基于智能终端的图像融合方法，其特征在于，采集同一场景下不同对焦拍摄的两张所述图像。

9.一种基于智能终端的图像融合设备，其特征在于，所述设备包括：

图像采集模块，用以采集同一场景下不同对焦拍摄的多张图像；

图像预处理模块，与所述图像采集模块相连，用以对所述图像进行预处理；

图像配准模块，与所述图像预处理模块相连，用以对经预处理后的所述图像进行图像配准处理；

图像融合模块，与所述图像配准模块相连，用以将经图像配准处理后的所述图像进行图像融合，获取合成图像；

图像显示模块，与所述图像融合模块相连，用以显示所述合成图像。

10.根据权利要求9所述的基于智能终端的图像融合设备，其特征在于，所述图像融合模块包括：

分解单元，与所述图像配准模块相连，用以将经图像配准处理后的每张所述图像均分解为多张不同尺寸的子图像，获取每张所述图像的金字塔图像序列；

融合单元，与所述分解单元相连，用以将所有所述金字塔图像序列中相同尺寸的所述子图像进行融合，获取合成金字塔图像序列；

重构单元，与所述融合单元相连，用以将所述合成金字塔图像序列进行重构，获取所述合成图像。